有害气体检测系统综合方案 - 内蒙古德明电子科技有限公司 


有害气体检测系统综合方案

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发布日期:2025-11-10

 

一、 系统概述

本方案通过部署智能气体传感器、构建可靠传输网络、搭建中心管理平台并联动应急处置设备,实现对有毒、可燃、窒息性等危险气体的7x24小时不间断监测。系统能够在气体泄漏浓度达到危险阈值前发出预警,并自动触发应急响应,有效防范中毒、火灾、爆炸等恶性事故,保障生命财产安全。

二、 系统架构

系统采用分层设计,逻辑清晰,扩展性强。

图表

核心组件‌

 

传感器矩阵‌:

电化学传感器(H₂S/CO/Cl₂)检测限0.1ppm,误差<±2%FS

PID光离子检测器(VOCs)量程0.1-2000ppm,紫外差分模块(SO₂/NO₂)分辨率0.01ppm

预处理单元‌:旋风除尘+疏水膜过滤+冷凝除湿,适应95%RH高湿环境

控制器‌:STM32F103或工业PLC,支持Modbus RTU/HJ 212协议

 

五、合规性与效果‌

标准符合‌:满足GB 14554(恶臭排放)、GBZ 1(工业卫生)等要求

实测指标‌:某石化园区H₂S误报率从20%降至1.5%,泄漏响应时间缩短至5分钟内

 

如需特定协议配置(如HJ 212参数设置)或传感器选型优化,可进一步细化方案。

有害气体是指对人和生态环境有害的气体和蒸气。随着我国工业的迅速发展,大量的有毒气体进入大气环境,这些有害气体将会对人们的生活造成一定的危害。而人们也意识到了这一问题,所以他们开始对有毒气体进行测试,以便于根据现场的具体情况,灵活的组网,并且在大规模的实施中,还需要通过物联网的帮助,来收集有毒气体的浓度并实时监测。

有害气体检测系统

一、行业现状

有害气体是指对人和生态环境有害的气体和蒸气。随着我国工业的迅速发展,大量的有毒气体进入大气环境,这些有害气体将会对人们的生活造成一定的危害。而人们也意识到了这一问题,所以他们开始对有毒气体进行测试,以便于根据现场的具体情况,灵活的组网,并且在大规模的实施中,还需要通过物联网的帮助,来收集有毒气体的浓度并实时监测。

二、产品描述

支持自动校准,采集的数据实时发送到服务器上,通过手机电脑等可以实时查看数据,实时监控,自由控制,支持RS-485通讯和DC 9 -36V,可以多点检测形成一个系统。

如图(作为参考)

  1. 感知层:负责采集气体浓度数据,是系统的“嗅觉神经”。

  2. 网络传输层:负责数据的稳定传输,是系统的“神经网络”。

  3. 平台应用层:负责数据的处理、分析和决策,是系统的“大脑”。

  4. 执行与展示层:负责执行指令和展示信息,是系统的“手脚”和“窗口”。


三、 核心硬件选型与部署

1. 气体探测器选型指南

检测气体类型 检测原理 特点 适用场景
可燃气体
(如甲烷、氢气)
催化燃烧 对可燃气体广谱响应,性价比高。 石油、化工、燃气站等存在可燃气泄漏风险的区域。
有毒气体
(如一氧化碳、硫化氢)
电化学 灵敏度高、响应快、功耗低。 污水处理、矿井、实验室、冶炼厂等存在特定有毒气体的环境。
挥发性有机物
(如苯、甲醛)
光离子化 响应极快,可用于应急检测。 喷涂车间、石化装置区、环保监测。
氧气
(缺氧或富氧)
电化学 监测环境中氧气浓度。 密闭空间(储罐、地下室)、氮气吹扫区域。
多种气体复合 多种原理组合 一台设备同时监测多种气体。 综合性的化工园区、应急响应、人员进入密闭空间前的环境评估。

关键参数考量:

  • 量程与分辨率:覆盖安全范围并能识别微小变化。

  • 精度与响应时间:确保数据准确,并能快速响应泄漏。

  • 防护等级:至少IP65,防尘防水,适应工业环境。

  • 防爆等级:在危险区域必须选用符合Ex d IIC T6 Gb等标准的防爆产品。

2. 部署策略与点位设计

  • 按气体密度布点

    • 比空气轻的气体(如甲烷、氢气):安装在泄漏源上方(距顶棚0.3-0.6m)。

    • 比空气重的气体(如硫化氢、VOCs):安装在泄漏源下方(距地面0.3-0.6m)。

    • 与空气密度相近的气体(如一氧化碳):安装在人员呼吸带高度(距地面1.5-1.8m)。

  • 按风险源布点

    • 泄漏源附近:阀门、法兰、泵、压缩机等密封点。

    • 气体聚集区:地下室、电缆沟、坑道、下水道等通风不良处。

    • 人员密集或出入口:控制室、车间办公室、厂区出入口。


四、 软件平台核心功能

  1. 全局可视化监控

    • 一张图总览:在厂区/车间地图上,实时显示所有监测点的气体浓度、设备状态(正常/预警/报警/故障)。

    • 3D建模:对于复杂装置,可在3D模型上精准定位,直观展示气体扩散模拟。

  2. 智能多级报警管理

    • 报警阈值:设置低报(预警,提醒检查)、高报(危险,立即处置)两级阈值。

    • 报警联动:一旦触发报警,系统自动执行预设动作:

      • 启动现场声光报警器,警示人员疏散。

      • 自动开启事故通风风机,降低气体浓度。

      • 联动视频监控,自动弹出实时画面进行确认。

      • 推送报警信息至相关负责人手机APP、短信、语音电话

  3. 数据分析与决策支持

    • 历史数据追溯:查询任意测点、任意时段的历史曲线,用于事故分析。

    • 泄漏趋势预测:基于大数据分析,识别微小泄漏的早期趋势,实现预测性预警

    • 设备健康管理:监控传感器寿命、校准到期时间、零点漂移,提前生成维护工单。

  4. 运维与合规管理

    • 电子巡检:生成巡检任务,巡检人员通过手持终端扫码打卡,记录巡检结果。

    • 合规报表:自动生成符合安监、环保部门要求的运行报表、报警统计报表。


五、 典型应用场景配置

应用场景 核心监测气体 推荐配置 特殊要求
城市地下管网 甲烷(CH₄)、硫化氢(H₂S)、一氧化碳(CO) NB-IoT无线探测器 + 云平台 超长电池寿命(5-10年),高防护等级(IP68)。
化工园区 根据园区内企业涉及的物料确定(如VOCs、氯气、氨气等) 固定式探测器(有线/LoRa) + 便携式检测仪 + 无人机巡测 + 园区级指挥平台 建立区域联防联控机制,实现园区整体风险管控。
实验室 挥发性有机物(VOCs)、氧气(O₂) 壁挂式复合气体探测器 + 本地声光报警 探测器需具备数据记录功能,满足GLP/GMP规范。
污水处理厂 硫化氢(H₂S)、甲烷(CH₄)、氧气(O₂) 防爆型固定探测器(安装在格栅间、污泥脱水车间) + 便携式四合一检测仪(用于下井作业) 严格的密闭空间进入程序,与风机强联动。
锂电池储能电站 一氧化碳(CO)、氢气(H₂)、VOCs(电解液泄漏) 防爆型探测器 + 极早期火灾探测系统 + 全淹没灭火系统联动 多参数融合判断,避免误报,确保灭火系统精准启动。

六、 方案优势总结

  • 全面感知:覆盖各类有害气体,无死角监控。

  • 快速响应:从“感知”到“处置”的秒级响应,抓住黄金处置时间。

  • 主动预警:变被动响应为主动预警,将事故消灭在萌芽状态。

  • 智能决策:数据驱动,为安全管理、工艺改进、应急演练提供科学依据。

  • 合规可靠:符合国家《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》(GB 50493)等法规要求,系统稳定可靠。

总结:本方案构建的不仅是一套监测系统,更是一套完整的气体安全风险管理体系。它通过技术与管理的深度融合,为企业安全生产、环境保护和可持续发展提供了坚实保障。

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